« »

вторник, 27 октября 2009 г.

Темная материя 4. - Дорогая модифицированная ньютоновская динамика - пора петь новые песни!

Этан Зигель, Starts with a bang
6 октября 2009 года



You're sweet as a honey bee
But like a honey bee stings
You've gone and left my heart in pain
All you left is our favorite song
The one we danced to all night long
It used to bring sweet memories
Of a tender love that used to be


Now it's the same old song
But with a different meaning
Since you been gone --The Four Tops

Все, кто был со мною со времени начала нашей серии, посвященной Темной Материи, включая части I, II, III, и 3.5, знают, что я большой сторонник этой теории. Я думаю, что базируясь на всем, что мы знаем, это самое простое и наиболее вероятное объяснение того, почему -- в галактических масштабах и более - Вселенная ведет себя именно так.

Однако, одно из ключевых сделанных нами наблюдений, может также объясняться и по-другому. Видите ли, когда мы смотрим на спиральную галактику - такую, как эта:

мы можем измерить скорость ее вращения. Мы можем посмотреть на центральную часть галактики, точки в середине диска, а также на его краю. Если там только звезды и газ (т.е. нормальная материя), мы могли бы ожидать, что внешние края диска вращаются медленнее, чем внутренние его части - так же, как внешние планеты вращаются вокруг Солнца медленнее внутренних.

Но на самом деле так не происходит. Внешние края диска вращаются с той же скоростью, что и внутренние части. Очень просто увидеть разницу между ожиданиями и наблюдениями.

Для этого есть всего два возможных объяснения. Первое - наличие темной материи. В дополнение к массе других объясненных вещей, гало диффузной темной материи вокруг галактики могло бы объяснить очень просто ее вращение.

Но другая возможность - что ньютоновская модель гравитации может изменяться для очень маленьких ускорений. Насколько маленьких? Для изменения скорости около 1 нанометра в секунду за секунду. Поэтому, если модифицировать второй закон Ньютона так, чтобы добавить это минимальное ускорение, можно объяснить такое поведение практически для любой спиральной галактики.

Но давайте возьмем эту теорию (Модифицированную Ньютоновскую Динамику (МОНД) и попробуем применить ее к другим явлениям.
1.) например, к галактикам с низкой поверхностной яркостью, как на фото выше, чтобы увидеть, дает ли теория рациональное предсказание.



2.) или к галактикам, движущимся в сверхскоплениях.


3.) или к структурам, формирующим Вселенную.

Как можно уже догадаться, во всех трех случаях, МОНД терпит неудачу! Теория делает предсказания, совершенно не отвечающие наблюдениям.

Итак, каков же конец этой истории? Я имею в виде, что МОНД поет песни вроде "мы предсказываем кривые вращения галактик" уже с 1983 года, но в то же время, столько же времени она неспособна объяснить другие вещи.

И почему Природа должна идти на сделку с этим? Почему некоторые журналы (как Нью-Сайнтист) декларируют, что в теориях Темной Материи есть трещины?

Потому, что кто-то (я полагаю, это Хонгжен Жао (HongSheng Zhao), один из авторов этой статьи, который так любит выпускать пресс-релизы и модифицировать гравитацию) продолжает продвигать эту теорию, как будто она чему-то нас научит. Догадайтесь чему? Кривая вращения галактик - единственная вещь, для которой МОНД достаточно хороша! МОНД не годится для всего остального, и Темная Материя - годная для всего остального - хороша для объяснения и вращения галактик тоже!

Спасибо всем, кто обратил мое внимание на это. Итак, Темная Материя: все в порядке, МОНД: по-прежнему ужасно недостаточна. Теперь, возможно, мы сможем подвигнуть редакторов и референтов не только на контроль качества данных, но и на обоснованность сделанных заключений публикуемых у них статей.

Я начну слушать песни МОНД снова, как только она начнет объяснять те вещи, которые сейчас она не объясняет. Но не раньше. Не понимаю, почему остальные не поступают так же.

NGC 6240: танец двух черных дыр "рука к руке"

  • NGC 6240 - галактика, содержащая сразу две сверхмассивные черные дыры, которые находятся прямо сейчас в процессе слияния
  • Ученые считают, что слияние началось 30 млн лет назад и закончится в промежутке времени от десятков до сотен млн лет в будущем
  • Понимание того, что происходит во время слияния черных дыр - открытая, активная область исследований современной астрофизики


Снимок NGC 6240 показывает новые рентгеновские данные от космического телескопа Чандра (красным, оранжевым и желтым), скомбинированные с данными оптических наблюдений от космического телескопа Хаббл, опубликованными в 2008м. В 2002 году, на основе данных Чандры было объявлено об открытии двух сливающихся черных дыр в этой галактике. Две находятся на расстоянии 3 тысяч световых лет и видны как яркие точечные источники в центре снимка.

Ученые думают, что эти черные дыры находятся так близко потому, что они движутся по спиральным траекториям навстречу друг другу, что началось 30 млн лет назад. И скорее всего, через десятки или сотни млн лет они постепенно сольются в одну большую.

Поиск и изучение сливающихся черных дыр стали полем очень активных исследований в современной астрофизике. С 2002 года существует большой интерес в продолжении наблюдений NGC 6240 с помощью Чандры и других телескопов, а также поиске аналогичных систем. Понимание того, что же все-таки происходит при взаимодействии этих экзотических объектов, остается загадкой для ученых.

Формирование многокомпонентных систем черных дыр должно быть распространенным явлением во Вселенной, поскольку мы наблюдаем столкновения и слияния многих галактик, содержащих в ядрах сверхмассивные черные дыры. Считается, что пары массивных черных дыр могут объяснить необычно быстрый рост сверхмассивных черных дыр и искажение мощных реактивных струй, производимых ими. Ожидается, что пары черных дыр в процессе слияния будут самым мощным источником гравитационных волн во Вселенной.

Комментарий доктора Майкла: снова мегакартина, которая не может не восхищать любознательных! Вы все еще считаете, что современная наука скучна?

понедельник, 26 октября 2009 г.

Космопорт Америка приобретает очертания

Космопорт Америка приобретает очертания.


пятница, 23 октября 2009 г.

Hubblecast 31. Слияние галактик производит сверкающие дивиденды

Незадолго до своего ремонта Космический Телескоп Хаббл получил снимок замечательной пары сталкивающихся галактик в рамках программы изучения космоса GOAL, в которой также участвуют другие космические и наземные обсерватории.


среда, 21 октября 2009 г.

ОБТ в трехмерном изображении

Анимация сделана Стефаном Гузе в одну из редких облачных ночей в Сиерро-Паранал. Башни ОБТ продолжают работать, даже несмотря на проплывающие наверху облака.

Смотреть в трехмерных очках!


Небо в октябре

Новый ролик от Лаборатории реактивного движения НАСА - о том, что наблюдать в октябре. Немного запоздавший, правда.

Юпитер, Луна, Туманность Андромеды. Только у нас сейчас стоит такой туман, что здания напротив не видно - какие уж тут туманности :)

Но если случиться вам оказаться в районе какой-то большой пустыни или на острове в океане, самое время заняться наблюдениями Туманности Андромеды.


вторник, 20 октября 2009 г.

Пульс Живой Вселенной

Свершилось! Сайт Живая Вселенная в дополнение к голосу обретает, если можно так выразиться, и лицо - мы начинаем публикацию своего собственного видеокаста под названием "Пульс Живой Вселенной". В этом сериале планируется освещать самые интересные новости за определенный промежуток времени (скажем, раз в месяц-полтора).

Первый выпуск расскажет:
  • об окончательном подтверждении существования молекул воды и гидроксила на Луне,
  • о равноденствии на Сатурне и вертикальном рельефе его колец,
  • о пролете станции Мессенджер около Меркурия,
  • об исследованиях Туманности Андромеды в ультрафиолетовых лучах с помощью обсерватории Свифт,
  • о столкновении гигантских скоплений галактик на краю Вселенной.
Доктор Майкл также ответит на вопрос об астроклимате и самых лучших местах на Земле для наблюдения звездного неба.

Каждый сюжет в отдельности или весь ролик (17 с половиной минут) можно скачать в высоком разрешении (1280 на 720 точек) - в колонке справа вы найдете виджет со ссылками на ролики. Кликните на ролик, перейдите на его страницу в vimeo, и там справа внизу нажмите на download.

суббота, 17 октября 2009 г.

Пули свистели над головой

Получил вчера интересный майл от руководителя нашего проекта - Портала во Вселенную, где он пишет:
- обратите внимание - сегодня около Земли пролетел объект каталога NEO на расстоянии всего в 0.9 расстояния до Луны (0.0023 а.е.)!

Я тут же из интереса забрался в каталог этой службы, занимающейся небесными телами в окрестностях Земли и отслеживающей их перемещения.

И вот что там обнаружилось (фрагменты таблиц):
Object
Name
Close
Approach
Date
Miss
Distance
(AU)
Miss
Distance
(LD)
Estimated
Diameter*
H
(mag)
Relative
Velocity
(km/s)
(2009 TJ) 2009-Oct-13 0.0277 10.8 75 m - 170 m 22.7 12.55
(2009 UC) 2009-Oct-15 0.0246 9.6 13 m - 30 m 26.5 13.50
(2009 TT) 2009-Oct-15 0.0306 11.9 26 m - 57 m 25.1 10.42

а вот тот объект, о котором речь:
Object
Name
Close
Approach
Date
Miss
Distance
(AU)
Miss
Distance
(LD)
Estimated
Diameter*
H
(mag)
Relative
Velocity
(km/s)
(2009 TM8) 2009-Oct-17 0.0023 0.9 5.7 m - 13 m 28.3 8.15

То есть получается, что за последние несколько дней на достаточно близких расстояниях просвистело несколько приличных небесных тел, одно из которых, размером до 13 м и скоростью 8 км/с - внутри орбиты Луны. По космическим меркам этот объект прошел практически по нашему крыльцу.

среда, 14 октября 2009 г.

Суперболид над Голландией


Недавно мы сообщали о суперболиде в Канаде. Вчера исключительно яркий болид был виден над Голландией. Визуальная яркость болида оценивалась между -8 и -12m. Во время полета он развалился на 5-6 частей яркостью от -3 до -5m. Сообщается также о рокочущем звуке и звуковом ударе, вызвавшем сотрясения стекол (!).

Болид был замечен в 16:58 по Гринвичу между Ассеном и Гронингеном.

След, оставшийся после пролета болида:

Маленький, но "крутой парень" - сосед Галактики



Сегодня Европейская Южная Обсерватория опубликовала новый замечательный снимок одного из наших соседей - галактики Барнарда, также известной как NGC 6822. Галактика содержит области звездообразования и любопытные туманности - такие, как пузырь, ясно видный слева вверху на этой выдающейся фотографии. Астрономы классифицируют NGC 6822 как неправильную галактику-карлика из-за ее необычной формы и миниатюрности по галактическим стандартам. Странные формы подобных исключений из галактических правил помогают исследователям понять, как галактики взаимодействуют, развиваются, а также время от времени "поедают" друг друга, оставляя после себя светящиеся, наполненные звездами куски.

На новом снимке галактика Барнарда светится позади множества звезд переднего плана в направлении на созвездие Стрельца. Находясь на относительно небольшом расстоянии в 1.6 млн световых лет от нас, галактика Барнарда является участником местной группы галактик - архипелага звездных островов, включающего наш дом, Млечный Путь. Название NGC 6822 получила по имени своего первооткрывателя, американского астронома Эдварда Эмерсона Барнарда, который первым заметил этот призрачный космический остров в свой 125-миллиметровый рефрактор в 1884 году.

Астрономы получили этот последний портрет галактики, используя Камеру Широкого Поля на 2.2-метровом телескопе MPG/ESO обсерватории Ла-Силла в северном Чили. Даже несмотря на то, что у галактики Барнарда нет величественных спиральных рукавов и светящегося центрального утолщения, что характерно для ее больших соседей - галактик Млечный Путь, Туманность Андромеда и Треугольник,эта карликовая галактика не испытывает недостатка в звездном блеске и пиротехнике. Красноватая туманность на снимке открывает области активного звездообразования, где молодые горячие звезды нагревают близлежащие облака газа. В левом верхнем углу снимка бросается в глаза выдающаяся туманность в форме пузыря. В ее центре сжимающиеся звезды-жаровни посылают волны материи, ударяющиеся в окружающий межзвездный материал, вызывая кольцеобразное свечение. По всей галактике Барнарда видна аналогичная рябь, вызванная молодыми звездами в нагретом материале.

Галактика-карлик размером в одну десятую Млечного Пути, точно оправдывает свою классификацию. В дополнение к сказанному, она содержит 10 млн звезд - значительно меньше, чем наша Галактика, насчитывающая 400 млрд звезд. В локальной группе, так же как и в остальной Вселенной, галактик-карликов больше, чем их собратьев нормального размера.














<a href="/gallery/d/200831-5/vid-38a-09_FLASH.flv"> Download movie</a>




Неправильные карликовые галактики, подобные галактике Барнарда приобрели свои формы вследствие их сближения или "переваривания" другими галактиками. Как и все остальное во Вселенной, галактики находятся в постоянном движении, часто проходя весьма близко друг к другу. Плотность звезд в галактиках очень мала, поэтому вероятность прямого столкновения звезд практически равна нулю. Однако сила тяготения может драматично деформировать формы проходящих или сталкивающихся галактик. Целые ветви звезд могут быть вытянуты из их галактического дома, как в случае NGC 6822.

Комментарий доктора Майкла: скорее всего, галактика Барнарда - "непереваренный" остаток какой-то большей галактики, поглощенной Млечным Путем.

LCROSS: что было видно супертелескопам и LRO

Наблюдать приближение лунной поверхности глазами LCROSS на НАСА.ТВ было очень захватывающе, производило впечатление причастности к чему-то уникальному, историческому. Однако, как по мне, зрелищность события была сильно преувеличена, раздута рекламой до размеров мегасенсации. И это не говоря о том, что, например, англоязычные печатные и интернет издания всю пятницу пестрели заголовками типа "Бомбардировка Луны" и предрекали "скорую кончину нашего небесного спутника".
Глупость всегда одинакова, вне зависимости от того, на каком языке она говорит. :(
На деле же мы не увидели ничего в стиле а-ля-Голливуд - с огромными взрывами, столбами огня и грибовидными облаками пыли. Усилим скепсис - мы вообще мало чего увидели.
Какие там "любительские телескопы с диаметром от 25 см"... Что увидели три супертелескопа - один из космоса (Хаббл) и два с Земли - Паломарский 5-метровый и телескоп им В.М. Кека на Гаваях? Попробуем разобраться.


Обсерватория им. В.М.Кека
На сайте обсерватории пока доступны изображения участка лунной поверхности вблизи кратера Кабеус в разных лучах, сделанные за 7 минут до удара. Обсерватория проводит анализ данных спектроскопии, чтобы предоставить отчет публике в начале этой недели. Ждем-с.

Обновление от 14 сентября - фото:


Обсерватория Маунт Паломар (цитируется по блогу The Planetary Society)

Изображение участка от этой обсерватории - одно из лучших, которое доступно сейчас в интернете. Здесь есть даже видео момента удара - 12 минут наблюдений, сжатых в 90-секундный ролик. Смотря на видео, отчаянно хочешь увидеть хоть что-то напоминающее выброс - полупрозрачный шлейф пыли на фоне темной стенки кратера. Но, к сожалению, все видимые движущиеся пиксели, образовались не в момент и после удара, а во время кодирования видео :(. То, что мы ищем, должно было появиться между яркой горой на переднем плане и темной тенью сзади.




Космический Телескоп Хаббл
Камера Широкого Поля 3 и Фотографический Спектрограф Хаббла были наведены на участок рядом с южной частью лимба, чтобы наблюдать облако испаренного ударами материала последовательно ракеты-носителя и космического аппарата. Изображения Камеры 3 не показывают подтверждения временной экзосферы вследствие ударов.

Способность Хаббла воспринимать ультрафиолетовые лучи позволила астрономам искать линии гидроксила (OH) в момент, когда молекулы воды, поднятые ударом, расщепляются ультрафиолетовым излучением на водород и гидроксил.

"Предварительный анализ спектра не показывает четкого подтверждения существования гидроксила, хотя необходим еще дополнительный анализ," говорит сотрудник миссии Хаббл Алекс Сторрз(Alex Storrs). Команда Хаббла планирует продолжить анализ данных.

Комментарий доктора Майкла: вот как! а как же данные Кассини, Чандраяна и прочая? должна быть вода!

Продолжаем следить за развитием событий. Но то, что Хаббл пока не нашел гидроксила, ничего не значит. Вполне может быть, что на этом участке концентрация молекул просто ниже, чем вокруг. С этой точки зрения более надежными представляются данные спектроскопа М3.

Кстати, впервые о существовании воды на Луне заявили советские ученые по результатам анализа проб "Луны-24" в 1976 году - именно на той длине волне (3 микрон), что позднее было выбрано для работы спектрографов Кассини и Чандраяна. Интересно, что аппараты НАСА подтвердили определенную в 1976 году концентрацию водяных молекул - 0.1%

Обновлено:
Лунный разведчик (LRO)
Пожалуй, самое лучшее место для наблюдения падения LCROSSa - окололунная орбита. Итак, что нам показывает Лунный Разведчик?

LRO пролетел над участком падения ракеты-носителя Центавр спустя 90 секунд на высоте 80 км.

Вообще с интервалом 2 часа с 8 последовательных орбит была получена серия термальных карт до и после падения.

Как видно, на термальной карте много интересной для узких специалистов информации. Ни воронок, ни особых следов. Вообще ничего необычного.

Обновлено 14 октября:
Вот воронка от LCROSS, которую увидел спутник GeoEYE-1 спустя 47 секунд после падения ракеты-носителя Центавр:



Продолжаем следить за поступающими материалами.

вторник, 13 октября 2009 г.

Марс в высоком разрешении




В прошлом месяце камера HiSIRE на борту Марсианского Орбитального Разведчика сделала тысячи фотографий Марса, показывающих огромное разнообразие оврагов, дюн, кратеров, слоев и других особенностей рельефа Красной Планеты.



HiRISE значит Научный Эксперимент по Получению Изображений Высокого Разрешения - название говорит само за себя. Каждая полная фотография покрывает 6 километров марсианской поверхности в ширину, а в длину - от 2 до 4 раз большую, с разрешением 1 метр!


Если есть время и интерес - смотрите всю библиотеку здесь.



суббота, 10 октября 2009 г.

ESOCast 10. Гигагалактический зум

В рамках Международного Года Астрономии 2009, Европейская Южная Обсерватория запустила новый проект, цель которого – соединить небо, как оно видно невооруженным глазом с тем, как оно представляется астрономам – любителям и профессионалам. Проект, названный Гигагалактический зум, публикует 3 удивительных снимка ночного неба сверхвысокого разрешения, который можно увеличивать и исследовать в невероятных подробностях.



P.S. О работе Брунье подробно можно прочитать здесь

Сценарий: Гигагалактический зум

четверг, 8 октября 2009 г.

ЗАВТРА! Падение LCROSS на Луну. Руководство по наблюдению

Комментарий доктора Майкла. Ну что тут поделаешь! Мы живем с организациями, запустившими LCROSS к Луне, в разных часовых поясах. Конечно, момент удара третьей ступени ракеты-носителя, а затем самого аппарата, специально рассчитан наиболее удобным образом для тихоокеанского побережья Штатов. Нам остается только смотреть трансляцию НАСА.ТВ.

Но обо всем по порядку. Спасибо Нэнси Аткисон и сайту Space Fellowship за исчерпывающее руководство - где, что и как можно наблюдать это падение.


Завтра космический аппарат LCROSS собирается столкнуться с Луной. Это ваш шанс наблюдать это событие или для удовольствия или с научной целью.

В этой статье вы найдете все, что нужно знать о событии, собираетесь ли вы его наблюдать или просто смотреть трансляцию на ТВ или Вебкаст. Любителям потребуется телескоп диаметром 25 см и больше.

Когда: Согласно откорректированной последними маневрами траектории, ожидаемое время удара - пятница, 9 октября 2009 года в 11:31:19 Универсального Времени (UTC) для ракеты-носитель Центавр и 11:35:45 для LCROSS (по Москве это будет 15:31:19 и 15:35:45 - как видим, без шансов видеть это событие "вживую").

Точное время удара будет уточняться по мере приближения срока. Обновления будут помещаться на страницы Facebook и Twitter миссии LCROSS, а также на сайте НАСА.

Где: оба аппарата нацеливаются на кратер Кабеус. Координаты падения: -84.675, 311.275 E. Кликните здесь, чтобы скачать презентацию с координатами цели, временем и другой полезной информацией. (презентация Powerpoint.)

В общем, вот как надо действовать: начните с южного полюса и смотрите на терминатор. Сделайте больше увеличение, найдите кратер Кабеус.



Что я увижу? в зависимости от проекции, может наблюдаться видимый глазом выброс - облако, поднявшееся на высоту до 6 км над поверхностью Луны и стенкой кратера. Последние оценки участка столкновения говорят, что первый 2-3 километра облака по яркости могут совпасть с яркостью поверхности и, скорее всего, видны не будут. Но есть надежда, что остальная часть облака спроецируется на тень от стенки кратера и это поможет нам. Место столкновения выбрано было таким образом, чтобы облако освещалось наилучшим образом, но, конечно, в реальности возможны варианты, и не исключено, что событие может быть уверенно видно только в мощные инструменты.

“Мы ожидаем, что облака пыли будут видны с помощью любительских телескопов - с диаметром зеркала от 25 см и больше,” говорит Брайан Дэй (Brian Day) из НАСА. “Сами взрывы, вероятно, будут закрыты стенками кратера, но облака должны подняться достаточно высоко, чтобы их можно было наблюдать с Земли.”

Подробнее о наблюдении события любителями астрономии.

Что будет происходить в действительности? 3я ступень ракеты-носителя Центавр массой 2270 кг ударится в дно кратера под острым углом на скорости 9000 км/ч. Если все пойдет согласно графика, аппарат с 9 научными модулями последует через поднятую ударом пыль, передавая на Землю данные в реальном времени. Ожидается, что удар Центавра вызовет кратер примерно 20 метров в диаметре и, возможно, до 5 метров глубиной, выбросив примерно 385 тонн лунной пыли и грунта, и, может быть, немного льда. В дополнение к записи события, сам космический аппарат массой 700 кг пролетит через это облако и столкнется с поверхностью Луны 4 минуты спустя, вызвав немного меньший выброс материала для поиска следов воды.

А что если ночь будет пасмурная, или я живу в Европе-Азии, где будет день, или у меня просто нет телескопа?

Можно смотреть это событие по НАСА ТВ вот здесь.

Еще на одном сайте будет работать webcast с одного из двух телескопов, направленных на участок.

Вы должны это увидеть - Суперболид в Канаде!

Space Fellowship
8 октября 2009 года

Комментарий доктора Майкла: когда-то давно, в 86м или 87м году мне довелось стать свидетелем подобного зрелища. В середине ночи все вдруг ярко осветилось, по земле побежали быстрые тени. Огромный болид рассек надвое все небо огненной полосой, оставив наблюдателям смесь благоговейного ужаса и восторга!
Канадский болид, судя по видео, будет побольше и помощнее.
Но предоставим слово очевидцам.

Ярчайший болид над Онтарио, Канада, 25 сентября 2009 года, был зафиксирован на 7 камерах "всего неба" Университета Западного Онтарио Метеорной Сети Южного Онтарио(SOMN.) Болид был виден на всей территории южного Онтарио и соседних регионах.




Болид зафиксирован камерами системы на высоте 100 км, двигался на юго-восток со скоростью 20.8 км/с. Из собранных данных исследователи сделали вывод, что размер метеороида изначально был 1 метр в поперечнике. В максимуме блеска болид был примерно в 100 раз ярче полной Луны.

Событие произошло 25 сентября в 9:03 вечера по местному времени.

Анализ записей камер "всего неба", данные метеорного радара и ультразвукового оборудования показывает, что этот яркий болид был достаточно велик, чтобы закончиться выпадением метеоритов общей массой в несколько килограмм в области к югу от Гримсби на Ниагарском полуострове.

среда, 7 октября 2009 г.

Сатурн: обнаружено самое большое, невидимое кольцо!

Skymania news
7 октября 2009 года

Сатурн знаменит своими великолепными широкими кольцами. Но, как оказалось, самое большое из них оставалось совершенно незаметным - до сегодняшнего дня! И все потому, что, что оно состоит из холодных пылевых и ледяных частиц, слишком маленьких, чтобы быть видными в обычном свете.

Кольцо обнаружило свое присутствие только когда на Сатурн направили космический телескоп Спитцер.

В отличие от тонких и ярких колец, видных в самые маленькие телескопы, это кольцо широкое и большое - такое, что внутри него можно поместить миллионы земель; его толщина в 20 раз больше диаметра Сатурна, а ширина - 12 млн км.

Оно также наклонено под углом 27° к другим кольцам, располагаясь от них очень далеко - его внутренняя кромка начинается на расстоянии 6 млн километров от планеты.

Астроном Анни Вербишер (Anne Verbiscer) из Университета Виргинии, говорит: "Кольцо просто огромно. Если бы могли его видеть на нашем небе, оно бы вытянулось на два угловых размера Луны по обе стороны от Сатурна."

Один из самых удаленных от Сатурна спутников, 230-километровая Феба, находится внутри этого нового кольца. Считается, что кольцо пополняют пылью сталкивающиеся с ним астероиды.

Новое кольцо может решить давнюю загадку другого спутника Сатурна, Япета. Одна сторона этого спутника диаметром 1.5 тысяч км гораздо темнее другой, что приводит к большой разнице в видимой яркости спутника.

Предполагают, что эта темная сторона, названная Область Кассини - следствие потока пыли, упавшего на нее так же, как мухи врезаются в ветровое стекло автомашины.

Открытие опубликовано на этой неделе в журнале Nature.

Дуглас Хамильтон, из университета Мэрилэнд, говорит: "Астрономы давно подозревали, что существует связь между внешней луной Сатурна Фебой и темным материалом на Япете. Новое кольцо дает убедительное подтверждение этой связи."

Комментарий доктора Майкла: вот еще одна удивительная история! Космос вовсе не так пуст, как мы о нем думали! Во всяком случае, в Солнечной Системе пыли, льда, камней более чем достаточно. Можно только представлять, насколько это пространство было замусорено в первые годы жизни Солнца...

вторник, 6 октября 2009 г.

Прекрасная Вселенная Чандры: Тур по центру Млечного Пути



Удивительные каналы в кольцах Сатурна


Universe Today,
Ciclops,
5 октября 2009 года


Аппарат Кассини продолжает свое дело. В этот раз в фокусе - интересное явление, обнаруженное недавно в кольце F Сатурна.

Два спутника-пастуха продолжают "пасти" кольцо F, как видно на снимке, полученном аппаратом Кассини. Вне кольца находится Пандора, а внутри - Прометей, вместе они создают эффект, называемый "потоковыми каналами". Картофелеобразный спутник Прометей тянет к себе материал кольца, создавая сзади потокового канала темный промежуток. Во время своего 14.7-часового пути по орбите вокруг Сатурна Прометей (размером 102 км) достигает самой далекой от планеты и самой близкой к кольцу F точки, называемой апоапсом, и его гравитация начинает вытягивает поток материала (в спец. литературе может называться также как "вымпел" - прим.перев.) из середины кольца.

Цикл создания таких потоков и каналов повторяется каждый раз при новом обращении Прометея вокруг Сатурна, но поскольку спутник движется быстрее, чем материал кольца, это событие происходит всякий раз в новом месте, отстоящем на 3.2 градуса от предыдущего.

Поэтому вдоль кольца создается целая серия потоковых каналов. На некоторых снимках можно увидеть до 10-15 потоковых каналов одновременно.

Снимок получен узкоугольной камерой аппарата Кассини 30 сентября 2008 года с расстояния приблизительно 970 тыс. километров от Сатурна и угле Солнце-кольцо-космический аппарат 45 градусов. Масштаб снимка 5 км на пиксел.

пятница, 2 октября 2009 г.

Темная Материя 3.5 - когда сталкиваются скопления

Этан Зигель, Starts with a Bang
30 сентября 2009 года

Многие из вас видели изображения сталкивающихся скоплений галактик, которые я поместил в понедельник. Они замечательны тем, что не только показывают скопления спустя всего 200 млн лет после столкновения (что очень мало в космических масштабах), но и также и тем, что показывают, где расположена масса (отмечено синим), и где находятся области, излучающие рентгеновские лучи (розовым). Вот, скопление под названием Пуля:



А это MACS J0025:



А вот еще одно - Abell 520:


Вот, что происходит, когда сталкиваются скопления галактик - происходит разделение нормальной и темной материи! Давайте рассмотрим, как.

Иногда нормальная материя упакована в плотные небольшие сгустки - хороший пример таких сгустков - звезды и галактики. Когда два больших, протянувшихся на миллионы световых лет, кластера врезаются друг в друга, эти маленькие сгустки движутся с большой инерцией друг на друга, но вероятность их прямого столкновения очень мала. Что это значит? Скорее всего они разминутся, и вряд ли сильно потеряют скорость вследствие трения движения сквозь другой кластер. Другими словами, они ведут себя как маленькие металлические шарики в игре "Перекрестный Огонь" - в основном, они свободно пройдут через кластер насквозь.

Это оставляет нас с газом, который находится там же, где большинство нормальной и темной материи. Со всех точек зрения, эти два типа материи рассеяны во всем скоплении, они диффузны, но вездесущи. Газ состоит из протонов, нейтронов и электронов, а эти частицы очень просто взаимодействуют друг с другом. Когда сталкиваются два газа, они ведут себя также, как две встречные струи воды:



Между ними очень много трения, которое (как вы помните), их одновременно замедляет и разогревает. Замедление - это причина, почему газ, излучающий рентгеновские лучи, всегда находится в центре сталкивающихся скоплений (см. выше - все три случая), а нагрев - это причина, по которой газ становится достаточно горячим, чтобы излучать рентгеновские лучи! Другими словами, в газе наблюдается "всплеск"!

Но что с темной материей? Хотя она подчиняется тем же гравитационным физическим законам, у нее нет главного источника трения - электрического заряда! Мы действительно уверены в том, что темная материя практически не подвергается электромагнитному взаимодействию. Трение между частицами темной материи (как и трение между темной материей и газом) настолько мало, что им просто можно пренебречь. Сталкивающаяся темная материя ведет себя как два луча света - они просто не замечают присутствия друг друга!



Но мы идем даже дальше и делаем симуляцию того, что произойдет, когда сталкивается нормальная материя (газ - розовым) и темная материя (синим), у которой есть только гравитационное трение. Видео было целиком в предыдущей статье, а сейчас мы рассмотрим несколько экранов оттуда.



До столкновения мы видим, что темная и обычная материя составляют практически единое целое, распределенное в пространстве в виде сферы, формирующий внешний вид скопления.



Пока скопления не взаимодействуют, они сохраняют свою форму, и оба типа материи остаются сферическими, но при начале столкновения все меняется...



Видите, темная материя (отмечена синим) продолжает двигаться как ни в чем не бывало, на нее не действуют никакие силы. Но сталкивающийся газ (розовый), при столкновении замедляется и разогревается, приобретая тепловую энергию. Это становится очевидным если продвинуться вперед во времени еще на пару миллионов лет.



Это разделение только увеличивается, поскольку темная материя продолжает свое движение, а газ продолжает замедление.

По мере протекания столкновения, темная материя постепенно меняет направление своего движения на противоположное, и падает обратно в скопление. Мы не видим этого в скоплении Пуля, которое находится на ранней стадии своей эволюции, но в MACS J0025, находящемся на немного более поздней стадии уже присутствуют все признаки, а в скоплении Abell 520, находящейся в поздней стадии объединения, это падение видно очень хорошо.

И вот вам результат. Вот поэтому сталкивающиеся скопления ведут себя именно так, именно поэтому потребовалось присутствие некоего материала, который во время столкновений взаимодействует только путем гравитации, а не трения. Мы называем этот материал Темной Материей.

У него есть гравитация, как у любой материи, но он совершенно невидим, не поглощая и не излучая света. Нравится вам или нет это название, все происходит именно так, и это единственное логичное объяснение тому, что мы сейчас наблюдаем.

Темная материя. Запомните это.

Комментарий доктора Майкла: уф, даже добавить нечего. Великолепное, наглядное объяснение, что такое Темная Материя и зачем она понадобилась. Вот ведь какая штука, пока мы не начали наблюдать скопления галактик в видимом, рентгеновском диапазонах, пока не изучили эффект гравитационной линзы, и не научились определять, где на луче зрения расположена эта невидимая материя, искажающая объекты сзади нее, мы даже не подозревали о ее существовании. Фактически, буквально недавно астрономы получили новый мощные метод познания - гравитационные линзы (gravitational lensing), а теперь с его помощью делаются поразительные открытия фундаментального строения Вселенной.

И кто знает, что нас ждет дальше...

Где М13?

Blogs / Bad Astronomy
30 сентября 2009 года

Проблема астрономических наблюдений - двухмерность. Вы можете навести телескоп на звезду, планету или галактику, но все они выглядят бесконечно далеко (особенно заметно, когда вы идете и смотрите на удаленный объект).

А вот новая программа Где М13? Выглядит весьма интересно - это интерактивный трехмерный атлас Галактики, дающий массу информации и графическое отображение положения объекта в пространстве. Вот, например, эпическое скопление М13:
Можно увидеть, как оно располагается относительно диска Галактики - значительно выше ее плоскости.

Приложение достаточно простое, но а) бесплатное, б) обещающее. Думаю, что со временем появится много дополнительной функциональности.

Комментарий доктора Майкла: я наткнулся на эту программу еще полгода назад, заинтересовавшись трехмерным распределением в пространстве известных объектов и ближайших к Солнцу звезд. Где М13? позволит вам лучше представить наше место в Галактике и получить массу технических сведений об объектах из встроенного каталога - в принципе, это очень полезное средство при изучении астрономии. Поскольку программа после инсталляции не требует доступа в интернет, ей можно пользоваться всегда и везде., она проста и не требует особых навыков для работы, даже особого знания английского тоже не требует. Один недостаток - программе действительно не хватает настоящей трехмерности :).

И, конечно, интересно одновременно пробовать Google Sky или, скажем, World Wide Telescope с их большими каталогами объектов и "Где М13?"

четверг, 1 октября 2009 г.

Темная Материя - Часть 3. Темная Материя или измененная гравитация?

Этан Зигель, Starts with a Bang
28 сентября 2009 года


Вглядываясь глубоко во тьму, стоял я так долго,
удивляясь, боясь, сомневаясь, мечтая о том,
о чем не осмеливался мечтать ни один смертный.
-Эдгар Аллан По, Ворон (Edgar Allen Poe, The Raven)

В темной бездне ночного неба звезды, галактики и скопления сияют как крошечные острова света во тьме глубокого космоса. Весь этот свет, все эти украшения неба над головой создают триллионы триллионов протонов и нейтронов, спаянных вместе в звездах по всей Вселенной.
Но, как мы узнали в первой части этой серии статей, звездный свет составляет всего 2% всей материи Вселенной, как об этом говорит нам гравитация. Более того, мы можем понять, сколько вообще существует нормальной материи (т.е. материи из протонов, нейтронов, электронов и т.п.). Мы исследовали это во второй части, и обнаружили, что это количество - всего 15-20% общего количества материи, но не больше.

Итак, куда мы пойдем от этой точки? Изобретем ли материю нового типа, дав ей общее, маскирующее название, как темная материя или заключим, что гравитация нас обманывает потому, что мы используем неверную теорию?



В принципе, подойдет любое из двух объяснений (хотя лично у меня сильное желание подумать о третьем). Если вы хотите добавить некоторый новый тип материи, ведущей себя не так, как это делает нормальная материя, вы сможете объяснить все те наблюдения, которые мы обсуждали в первых двух частях. Но можно ли просто изменить законы гравитации?

Я говорю вам сейчас, что ответ - скорее всего нет, если вы требуете, чтобы ваша новая теория гравитации имела смысл. И вот три причины, почему.



1.) Общая Теория Относительности (ОТО) работает. Во всех примерах, когда ньютоновские теории пасовали перед результатами наблюдений - смещение перигелия орбиты Меркурия, искривление света звезд и галактик, вариации в импульсах излучения пульсаров и затухании орбит, прецессии (эффекте Ленца-Тирринга), и т.д. -- Эйнштейновская ОТО работает. Если вы хотите модифицировать теорию гравитации, следует учитывать то, что новая теория должна также объяснять все эти случаи.

А это немедленно означает, что модифицированная ньютоновская динамика (МНД) отпадает как заменитель ОТО, поскольку не решает ни одной из указанных выше проблем. Но возможно, путь все же есть - модифицировать ОТО (как попытались Бекенштейн и Моффат), чтобы сохранить все ее достоинства, но избавить от темной материи. Но затем пришли вот эти данные наблюдений.


На снимке два взаимодействующих кластера (скопления) галактик, которые столкнулись буквально прямо сейчас. Откуда мы это узнали? Рентгеновские данные показывают нам со всей очевидностью большой всплеск, который произошел всего лишь несколько миллионов лет назад:

Этот всплеск говорит, где находится большинство нормальной материи - в центре снимка. Вы можете даже увидеть конус ударной волны справа. Но что здесь с гравитацией? Можно посмотреть по данным гравитационной линзы, где находится основная масса.
И это ключ. Можно положить эти снимки один под другим, и будет ясно видно, что большинство массы не там, где большинство гравитации. Что приводит нас к пункту номер 2.


2.) Гравитация не всегда выравнивается по нормальной материи. Это говорит нам о том, что снова, нам нужна темная материя или придется признать, что не права не только ОТО, гравитация работает каким-то чудесным образом. Нам следовало бы как-то модифицировать теорию гравитации, чтобы обобщить ее на все случаи или же принять, что тела притягивают просто пустые места, в которых нет никакой массы! Это звучит обескураживающе, но это единственный способ объяснить наблюдения без использования темной материи.

И так можно сделать! В действительности, Моффат (упомянутый выше), сделал вариант теории, которая работает. Хотя она исключительно запутана математически, он смог получить такую двойную форму гравитации массы без использования темной материи. Конечно, она не локальна, но по крайней мере возможна.

Но, как по мне, там есть две интересные вещи, которые достаточно убедительны, чтобы похоронить всю идею. Подумайте о следующем: как бы выглядело это скопление до столкновения? Гравитация (синий) и нормальная материя (розовый) должны были бы точно соответствовать друг другу. Но после столкновения, они уже не совпадают. Посмотрите на анимацию внизу (дважды щелкните на изображении, чтобы начать/остановить анимацию):









Та же самая измененная теория нелокальной гравитации не работает до столкновения! И это приводит нас к третьему - и на мой взгляд, самому смертельному - возражению против модифицированной гравитации вместо темной материи.

3.) Вам придется или построить отдельную теорию для каждой новой геометрии столкновений кластеров, включая состояние кластера до и после столкновения, или в любом случае использовать темную материю для измененной теории гравитации. Поэтому все что вам нужно - отказаться от измененной теории гравитации? Второй пример сталкивающихся скоплений галактик. Если вам нужна еще одна теория гравитации, несовместимая с первой - значит, измененная теория гравитации не ответ.

Вот, скажем привет кластеру MACS J0025, в оптических лучах:

в рентгеновских:


по данным гравитационной линзы:


и теперь все вместе.


Конфигурации не совпадают - значит, или вам нужна еще одна теория нелокальной измененной гравитации для каждого сталкивающегося кластера во Вселенной или вам нужна темная материя.

Нет, возразите вы, мы не знаем, что из себя представляет темная материя, но нам она нужна. Когда я буду писать часть 4, то пройдусь по наилучшим кандидатам на ее роль, и расскажу, почему я выбрал именно их. Тем временем, вы уже убедились, что нам нужна темная материя, и если да, что вас в моих рассуждениях убедило? Если нет, что показалось неправильным?

Знакомьтесь: Меркурий собственной персоной

Компиляция из блогов SciBuff.com и SpaceFellowship
30 сентября 2009 года

Аппарат MESSENGER, несмотря на неожиданный переход в безопасный режим, все-таки смог передать изображения поверхности Меркурия.


Космический аппарат MESSENGER, запущенный 3 августа 2004 года - первая миссия к Меркурию за последние 30 лет. Вчера аппарат пролетел на высоте 228 км от поверхности самой ближайшей к Солнцу планеты Солнечной Системы с относительной скоростью 5.28 км/с. Третий и последний гравитационный маневр замедлил космический аппарат и поместил его на траекторию выхода на расчетную орбиту Меркурия 18 марта 2011 года.

Вчера космический аппарат достиг Меркурия, сделав этот замечательный снимок, который показывает часть поверхности планеты, не снятой во время трех пролетов Маринера 10 в 1974-75 годах и ранними пролетами MESSENGER в 2008 - Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Северный горизонт Меркурия вырезает жесткую линию, контрастирующую с чернотой космоса - Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

После получения первых снимков, 29 сентября аппарат внезапно перешел в безопасный режим непосредственно перед проходом через точку наибольшего сближения с поверхностью Меркурия. Хотя приборы продолжали работать во время движения, после перехода в безопасный режим, данные перестали поступать.

Это означало, что ожидаемые научные исследования не были выполнены. Однако, как было отмечено Эмили Лакдавалла (Emily Lakdawalla), более важная цель пролета - гравитационный маневр для выхода на стабильную орбиту в 2011 году, была достигнута, и значит, пролет был успешным. В дополнение к этому были получены снимки участков, которые до этого оставались недоступными.

MESSENGER проскользил на высоте всего 228 км над поверхностью Меркурия и затем обогнул планету сзади, маневрируя в ее гравитационном поле. Во время этой операции 5 сотрудников миссии вели трансляцию в Твиттере. Жене Гордон (Gene Gordon - Porchdragon на Твиттере) сообщила, что совершенно неожиданно непосредственно перед вхождением аппарата в "мертвую зону" над обратной стороной Меркурия сигнал прервался: “Внезапно в комнате стихло, люди сгрудились около компьютеров. Только что произошла неожиданная потеря сигнала. Повисло нервное напряжение.”

Команде MESSENGER пришлось ждать более 50 минут пока аппарат появился из-за диска Меркурия, затем контакт возобновился и пришло облегчение. На утро среды аппарат функционирует нормально, а причина потери сигнала остается неясной.

Анимация миссии Messenger


Обновление от 1 октября - еще снимки Меркурия

Смотрим на необычно яркое пятно на поверхности. Интересно то, что это место - впадина, а не вершина, то есть повышенная яркость вряд ли есть какой-то эффект освещения.



А вот еще снимок - отпечаток лапы! :)


Больше снимков можно увидеть на сайте миссии.

ГОЧЕ начал поставлять данные

Новости ЕКА,
30 сентября 2009

Спутник ЕКА ГОЧЕ перешел в режим измерений, для картографирования крохотных вариаций гравитации Земли с непревзойденной точностью.



‘Исследователь гравитационного поля и стабильных океанских течений’ ГОЧЕ (итал.- GOCE) запущен 17 марта с севера России (прим.перев. - запуску и первым дням ГОЧЕ посвящена целая серия материалов нашего сайта. Теперь начато получение данных, которые помогут лучше понять гравитацию Земли.

Часто предполагается, что гравитация действует одинаково везде на Земле. Однако, вследствие различных факторов - вращения, существования гор и океанских течений, а также вариаций плотности внутри Земли, эта фундаментальная сила может различаться в разных местах земной поверхности.




Создание карты гравитационного поля

В течение двух полугодий ГОЧЕ будет заниматься картографированием этих тонких вариаций с исключительной степенью детализации и точности. В результате будет построена уникальная модель "геоида" - поверхности идеального глобального океана, находящегося в состоянии покоя.

Точное знание геоида важно для точного измерения циркуляции океана и изменения уровня моря, на что сильно влияет климат. Данные от ГОЧЕ также очень нужны для понимания процессов, происходящих внутри Земли. В дополнение к этому, геоид, построенный на основе данных ГОЧЕ будет служить практическим задачам.

Старт ГОЧЕ

Спустя немного менее 6 месяцев после запуска, ГОЧЕ поставляет первые данные, которые будут затем использованы для построения первой подробной карты гравитационного поля Земли. Перед началом работы, спутник тщательно тестировался. Его также перевели с высоты 280 км на более низкую орбиту 255 км, которая считается исключительно низкой как для спутника наблюдения Земли.

В течение 3 месяцев после запуска, спутник калибровался и готовился к наблюдениям. Эти процедуры включали тестирование продвинутого ионного двигателя, который поддерживает стабильность его орбиты и высокочувствительного градиометра - прибора, определяющего гравитационное притяжение Земли.

ГОЧЕ на орбите

С приближением к Земле, сила притяжения становится сильнее, поэтому ГОЧЕ был разработан так, чтобы находиться на самой низкой возможной стабильной орбите, пролетая через верхние разреженные слои атмосферы. Для уменьшения трения и обеспечения правильных измерений гравитации, необходимо сохранять состояние свободного падения спутника. Любое сопротивление остающегося на этой высоте воздуха может потенциально искажать данные о гравитации.

Аэродинамический дизайн ГОЧЕ помогает этому уникальному спутнику преодолевать остатки атмосферы на этой исключительно низкой высоте. В дополнение к этому ионный двигатель генерирует крошечные импульсы, чтобы компенсировать трение.

Космическая градиометрия и использование сложного электронного двигателя - первые в своем роде в спутниковых технологиях, поэтому подготовка и калибровка были особенно важны для успеха всей миссии. Эта фаза была закончена летом, подготовив ГОЧЕ к переводу на рабочую высоту, что заняло пару месяцев.

Внутри ГОЧЕ

“Вы не захотите поместить спутник подобный ГОЧЕ на высоту измерений с первого дня,” комментирует Майкл Ферингер (Michael Fehringer), Системный Менеджер ГОЧЕ из ЕКА. “Нам требовалось еще время для проверки спутника перед тем, как пойти на риск и поместить его ниже точки, где ионный двигатель еще мог бы компенсировать атмосферное трение. Поэтому, при запуске мы поместили его на предварительную орбиту на высоте на 25 км выше, чем рабочая. После подготовки, мы переместили его на текущую орбиту в 225 км, которой достигли 13 сентября. После этого включился ионный реактивный двигатель, теперь мы находимся в режиме без трения, и готовы начать работу.”





ГОЧЕ противостоит трению

Получилось так, что солнечная активность сейчас очень мала, что означает более спокойную окружающую среду для ГОЧЕ. Поэтому, текущая орбита радиусом 255 км немного ниже, чем планировалось изначально. И это хорошие новости - потому, что гравитационные измерения, проводимые в настоящий момент будут еще точнее.

И сейчас ГОЧЕ, с расправленными солнечными панелями, по-настоящему начинает свою миссию по определению земной гравитации с уникальной точностью.

Рун Флобергаген (Rune Floberghagen), менеджер миссии ГОЧЕ, ЕКА, говорит: “Завершение подготовки и первая полетная калибровка отмечает важную веху миссии. Теперь мы переходим к научным операциям, ожидая получить и обработать великолепную трехмерную информацию о структуре гравитационного поля Земли.”